电容式触摸屏技术介绍

LOGO电容式触摸屏技术介绍TPTechnicalDeptLOGO触摸屏在消费电子领域的发展•1997年，摩托罗拉推出PalmPilot掌上电脑--电阻式触摸屏，触摸笔输入，需要压力--有时不能正确识别触摸位置，需重新校准•2007年3月:LG推出Prada(KE850)多点触摸手机--电容式触摸屏,无需压力--精度好，无需校准--屏幕强度高，不易损坏•2007年6月:苹果推出iPhone电容式全屏多点触摸手机--免触笔无按键全屏触摸令世人惊艳--进入从单点到多点触摸的新时代LOGO电容式&电阻式触摸屏的特点及性能比较项目类别多点触摸触笔类型操作压力精确度校准透明度表面硬度使用寿命成本电阻式不支持触摸笔需要低需要低低短低电容式支持手指不需要高不需要高高长高LOGO供应商软件调试时检测样品阶段及生产时检测可靠性试验时检测线性度≤5%√√√灵敏度-√××透过率≤5%√√√信噪比≥20dB√××雾度≤5%××○表面硬度≥6H××√响应时间≤12.5ms√○○工作电压3.3V√√√工作电流2.5mA√√√睡眠电流0.2mA√√√备注：○视客户要求决定是否检测此项功能LOGO分辩率•矩阵大小：M行×N列•物理走线：M＋N条•实际分辩率：TP出厂前可通过软件设置，一般设置成与所搭配LCD分辩率相同(如:320×240,640×480,800×600)备注：TouchPad式TP的分辩率为(如下图):M×N主要应用在:数码相框及家用电器等LOGO线性度线性度定义:Linearity＝△E/AB*100%LOGO手机播放器/游戏机/导航系统数码相框上网本电容式触摸屏的目标市场及应用LOGO”-3.2”3.5”-4.3”5”-7”8”-10”≥12”Multi-TouchLOGO平行板电容的原理两个带电的导体相互靠近会形成电容平行板电容的定义电容C：正比于相对面积A，正比与两导体间介质的介电常量K反比于两导体间的相对距离d平行板电容器K=8.85×10-12F/mLOGO自电容式触摸屏的原理•Cp－寄生电容•手指触摸时寄生电容增加：Cp‘=Cp//Cfinger•检测寄生电容的变化量，确定手指触摸的位置LOGO•CM－耦合电容•手指触摸时耦合电容减少•检测耦合电容的变化量，确定手指触摸的位置互电容式触摸屏的原理LOGO常见的两种形式独立式-矩阵感应单元(单层)行列交叉式-矩阵感应单元(双层)LOGO三.方案选择客户需求及主要考虑因素触控IC的性能参数及价格SENSOR图案及产品结构LOGO•应用领域：手机、数码产品(MP4/游戏机/数码相框)、车载用品、上网本•功能需求：单点/两点/多点触摸、手势侦测、防水、手写•屏幕尺寸：2.4-3.5、4.3-7.0、8-12•产品结构、制作难度、生产良率及生产效率•FPC元件区域尺寸：能容纳IC及外围元件，有足够走线空间•IC工作电压(2.8V,3.0V,3.3V)、I2C接口电压(1.8V,2.8V,3.0V)、功耗电流(Active,Sleep)•抗RF干扰及抗LCD模块干扰•性价比客户需求及主要考虑因素LOGO图案及产品结构优点：成本低，透过率高，良率高缺点：抗干扰能力较差LOGO图案及产品结构优点：性能好，良率高缺点：成本较高LOGO图案及产品结构优点：性能好，抗静电能力强缺点：抗干扰能力强LOGO图案及产品结构优点：抗干扰强，缺点：透过率较低，良率较低LOGO电容式触摸屏必须有带电导体(ITO)才能实现感应，我们根据ITO衬底的不同分为以下两种结构：1.Lens+PET2.Lens+Glass1-1电容式触摸屏的结构LOGO最小尺寸(mm)24.51.5TBD20TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-1Lens+Glass说明：FPC元件区域尺寸D、F大小需要根据产品A.A区尺寸及实际选用触控IC的封装尺寸及外围元件数量而定。1-2产品的结构尺寸及公差LensITOGlassUVGLUE/OCAITO/MetalSio2ITO结构图示例：LOGO经过第一部分的介绍可以知道，电容触摸屏必须分布横向和纵向透明带电导体(ITO)才能实现感应，我们根据ITO衬底的不同分为以下两种结构：2.1.Lens/PET2.2.Lens/Glass各层材料厚度及总厚度结构材料厚度1Lens0.8(PC,PMMA,Glass)2UV胶0.153Sio2/metal/ITO/Glass/ITO/Sio20.55TotalThickness1.5+/-0.1mmLOGO最小尺寸(mm)3.661.5TBD40TBD0.75最小公差(mm)0.20.20.10.10.10.10.11-2-2Lens+PET说明：FPC元件区域尺寸D、F大小需要根据产品A.A区尺寸及实际选用触控IC的封装尺寸及外围元件数量而定。LensITOfilm1ITOfilm2ITOfilm3AgOCAITO结构图示例：LOGO(PC,PMMA,Glass)2OCA10.1253Sliver1/ITOFilm1/OCA20.064Sliver2/ITOFilm2/OCA30.065Sliver2/ITOFilm30.125TotalThickness1.17+/-0.1mmLOGO为了确保项目评估、报价、开发设计、软件调试、样品制作及后期量产等工作准确、高效、顺利地进行，需认真对“电容式式TP产品定制表”中各项信息进行全面准确地沟通。开发前期的信息沟通LOGO为节省确认图纸的时间及避免设计出来的产品满足不了客户需求，以下部分希望能统一,一次确认到位：1.TouchLens产品外形尺寸公差：GlassLens:+/-0.05mm;PETLens:+/-0.1mm；2.TouchPanl外形尺寸公差：+/-0.1mm（FFP）TouchPanl外形尺寸公差：+/-0.15mm（F/G,FFG）3.厚度公差：+/-0.1mm(F/G,FFP,FFG)；4.FPC位置公差：+/-0.3mm；5.TP外形较ICON外形至少内缩：0.15mm；6.ICON颜色提供色样或色号；7.视窗半透时，要注明透过率（公差：+/-8%）8.FPC补强防呆线线粗0.2mm,位置公差+/-0.2mm9.单面FPC最小弯折半径为R1时，15次；R0.5时10次。图纸尺寸及信息的确认LOGO装机困难，建议客户设计图纸时，TP的外形最大值要比机壳最小值单边小至少0.1mm；2.为了防止TP跌落破裂及表面损伤，厚度设计时要确保机壳高出TP至少0.15mm。LOGO